Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Промышленная интеллектуальная собственность. Практикум.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
связи и подключённое к нижней камере первого пневматического реле, второе пневматическое реле с подпором в верхней камере и второй переменный дроссель, отличающийся тем, что выход первого пнев­матического реле подключён через первый переменный дроссель в первое сопло второго пневматического реле и в нижнюю его камеру, к второму соплу второго пневматического реле п
рисоединён вход вто­рого переменного дросселя, выход которого соединён с атмосферой, при этом сопловые камеры второго
пневматического реле подключе-
ны к нижней камере первого пневматического реле.
Авторы: подпись
РЕФЕРАТ
Пневматический генератор импульсов прямоугольной формы
Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики, а именно к устройствам формирования пневматических импульсов и может найти применение при построении систем автоматического контроля и регулирования. Технической задачей изобретения является расширение диапазона настройки скважности импульсов. Пневматиче­ский генератор импульсов прямоугольной формы, состоящий из пер­вого пневматического реле с подпором в верхней камере, инерционно­го звена, сос
тоящего из первого переменного дросселя и пневматиче­ской ёмкости, включённых в цепь отрицательной обратной связи пер­вого пневматического реле. Генератор включает в себя второе пневма­тического реле с подпором в верхней камере и второй переменный дроссель. Выход первого пневматического реле подключён через пер­вый переменный дроссель в первое сопло второго пневм
атического реле и нижнюю его камеру. Ко второму соплу второго пневматического реле присоединён вход второго переменного дросселя, выход которого со­единён с атмосферой, при этом сопловые камеры второго пневматиче­ского реле подключены к нижней камере первого пневматического реле. В генераторе пневматических импульсов прямоугольной формы
τ
осуществляется раздельное изменение длительности
τ
длительности ния соответствующих проводимостей β
пауз в последовательности импульсов путём измене-
пз
и β8 переменных дросселей,
3
импульсов и
и
что позволяет расширить диапазон настройки скважности импульсов.
61
Пневматический генератор импульсов прямоугольной формы
62
Фиг. 1
Авторы:
П5. ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ ЗАЯВКИ
НА СПОСОБ МПК G01N 11/00
Способ контроля вязкости жидкостей
Изобретение относится к способам контроля физико-химических свойств жидкостей, в частности к способам контроля вязкости, и мо­жет найти применение в различных отраслях промышленности, на­пример химической, нефтехимической и др.
Известен способ контроля вязкости жидкости [А Paint testing
manual: physical and chemical examination of paints, varnishes, lacquers, and colors: 13 Th ed. of the H. A. Gardner, G. Z. Sward handbook / American society for testing and materials. Luterville-Timonium, 1972. 614 p.],
заключающийся в заполнении вертикально расположенной измери­тельной трубки длиной около 1 метра контролируемой жидкостью до заданного уровня с фо
рмированием в нижней части трубки заданного объёма газа с помощью вакуумной линии, подключённой к верхней её части, отключение вакуумной линии, формирование и подъём пузырька газа в измерительной трубке, измерение времени подъёма пузырька на заданное расстояние, по которому судят о вязкости. Не­достатком рассматриваемого способа является необходимость большо­го количества кон
тролируемой жидкости.
Известен способ контроля вязкости жидкостей [А Paint testing
manual: physical and chemical examination of paints, varnishes, lacquers, and colors: 13 Th ed. of the H. A. Gardner, G. Z. Sward handbook / American society for testing and materials. Luterville-Timonium, 1972. 614 p.], принятый за прототип, использующий меньшее количество
контролируемой жидкости и включающий заполнение измерительной трубки жидкостью до заданного уровня, формирование изолированно­го газового пространства над жидкостью, формирование и подъём пу­зырька газа после поворота измерительной трубки на заданный угол, измерение времени подъёма пузырька на заданное р
асстояние, по ко-
торому судят о вязкости жидкости.
Недостатками данного способа контроля вязкости, принятого за прототип, являются необходимость использования в процессе измере­ния большого количества жидкости и большая длительность проведе­ния измерений высоковязких жидкостей.
Такие признаки прототипа, как заполнение измерительной трубки контролируемой жидкостью до заданного уровня, формирование изо-
рованного газового пространства над жидкостью, формирование
ли пузырька газа после поворота измерительной трубки на заданный угол, совпадают с существенными признаками заявляемого способа.
63
Техническим результатом изобретения является повышение опера­тивности измерения вязкости и уменьшение объёма пробы контролируе­мой жидкости. Данный технический результат достигается путём изме­рения времени формирования пузырька, по которому судят о вязкости.
Сущность способа контроля вязкости жидкостей заключается в том, что заполняют измерительную трубку контролируемой жидко­стью до заданного уровня, формируют изолированное газово
е про­странство над жидкостью, формируют пузырёк газа после поворота измерительной трубки на заданный угол и измеряют время формиро­вания пузырька газа, по которому судят о вязкости жидкости.
В измерительном процессе используется стеклянная трубка, за­полненная контролируемой жидкостью до заданного уровня. После поворота измерительной трубки на заданный угол начинается процесс формирования пузыр (фиг. 1,
а – г). При этом происходит процесс замещения жидкости га-
зом, сопровождаемый ростом глубины
ька газа. Жидкость перемещается к стенке трубки
hΔ пузырька (фиг. 1, д и).
После достижения жидкостью в кольцевом зазоре между стенкой трубки и пузырьком основания трубки (фиг. 1, мещаться к её центру (фиг. 1,
к), причём площадь контакта S газа с
основанием трубки уменьшается до минимального значения (фиг. 1,
л), при котором ликвидируется контакт поверхности раздела
и) она начинает пере-
S
min
фаз «газ–жидкость» с измерительной трубкой и заканчивается процесс формирования пузырька газа (фиг. 1,
м). Течение жидкости между
стенкой трубки и поверхностью раздела фаз в процессе формирования пузырька газа затрудняется вследствие действия сил вязкого трения. С повышением вязкости жидкости увеличивается время формирования пузырька газа.
Исключение операции измерения скорости подъёма пузырька на заданное расстояние позволяет уменьшить объём пробы контроли­руемой жидкости в 4–5 раз, который определяется теперь высотой пу­зырька газа в момент от
рыва.
Предложенный способ контроля вязкости жидкостей позволяет по­высить оперативность измерения вязкости жидкости, является пожаро­и взрывобезопасным, простым в реализации, надёжным и дешёвым, обеспечивает возможность измерения малых количеств жидкости.
Авторы: подпись
64
Формула изобретения
Способ измерения вязкости жидкостей, включающий заполнение измерительной трубки контролируемой жидкостью до заданного уров­ня, формирование изолированного газового пространства над жидко­стью, формирование пузырька газа после поворота измерительной трубки на заданный угол, отличающийся
тем, что измеряют время
формирования пузырька газа, по которому судят о вязкости жидкости.
Авторы: подпись
РЕФЕРАТ
Способ контроля вязкости жидкостей
Изобретение относится к способам контроля физико-химических свойств жидкостей, в частности к способам контроля вязкости, и мо­жет найти применение в различных отраслях промышленности, на­пример химической, нефтехимической и др. Техническим результатом изобретения является повышение оперативности измерения вязкости и уменьшение объёма пробы контролируемой жидкости. Данный техни­ческий результат достигается тем, что в сп
особе измерения вязкости, включающем заполнение измерительной трубки контролируемой жид­костью до заданного уровня, формирование изолированного газового пространства над жидкостью, формирование пузырька газа после по­ворота измерительной трубки на заданный угол, измеряют время фор­мирования пузырька газа, по которому судят о вязкости.
Способ контроля вязкости жидкостей
Фиг. 1
Авторы: подпись
65
П6. ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ ЗАЯВКИ НА СПОСОБ
И УСТРОЙСТВО ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ МПК G01N 11/16
Способ контроля физико-химических свойств жидкости
и устройство для его реализации
Изобретение относится к области измерительной техники, в част­ности к бесконтактным аэрогидродинамическим способам и устройст­вам автоматического контроля физико-химических свойств жидкости (вязкости, плотности, поверхностного натяжения), и может найти при­менение как в лабораторной, так и производственной практике.
Известен способ контроля физико-химических свойств жидкости (А. с. № 1824538 СССР, кл. G01N 11/16. Ус
тройство для измерения физико-химических свойств жидкости / М. М. Мордасов, Д. А. Дмит­риев, Ю. Л. Муромцев // Опубликовано 30.06.1993, Бюл. № 24), заклю­чающийся в деформации поверхности контролируемой жидкости газо­вой струёй, измерении параметров углубления как функции поверхно­стного натяжения двухобкладочным конденсатором, выполненным в виде концентрических шаровых сегментных поверхностей, одна из которых расположена над по
верхностью жидкости, а другая выполне­на в виде сетки, погруженной в контролируемую жидкость. Недостат­ками рассмотренного способа контроля физико-химических свойств жидкости являются невысокая точность измерения, вследствие влия­ния изменения расхода газа на результат измерений, и отсутствие кон­троля плотности и вязкости.
Наиболее близким по технической сущности является способ
контроля фи
зико-химических свойств жидкости (А. с. № 1824537 СССР, кл. G01N 11/16. Устройство для контроля физико-механических свойств жидкости / М. М. Мордасов // Опубликовано 30.06.1993, Бюл. № 24), включающий воздействие струи газа, вытекающей из со­пла с постоянной скоростью, формирование углубления на поверхно­сти жидкости, прекращение воздействия струи газа, восстановление поверхности жидкости, измерение параметров углубления как функ­ций по
верхностного натяжения и плотности двухобкладочным одно-
сторонним ёмкостным преобразователем.
Такие признаки прототипа, как воздействие струи газа, вытекаю­щей из сопла с постоянной скоростью, формирование углубления на поверхности жидкости, прекращение воздействия струи газа, восста­новление поверхности жидкости, измерение параметров углубления ёмкостными методами, по которым судят о плотности и поверхност-
м натяжении, совпадают с существенными признаками заявляемого
но способа.
66
Недостатком способа, принятого за прототип, являются ограни­ченные функциональные возможности, вследствие отсутствия контро­ля вязкости.
Известно устройство для измерения физико-химических свойств жидкости (А. с. № 1824538 СССР, кл. G01N 11/16. Устройство для измерения физико-химических свойств жидкости / М. М. Мордасов, Д. А. Дмитриев, Ю. Л. Муромцев // Опубликовано 30.06.1993, Бюл. № 24), содержащее сопло, расположенное над п
оверхностью жидкости и со­единённое с источником газа, измеритель размеров углубления, вы­полненный в виде двухобкладочного конденсатора, в центре торца которого установлено сопло, одна из обкладок которого заземлена, а другая подключена через разделительную ёмкость к потенциальному выходу генератора высокой частоты и входу детектора, соединённого через фильтр высокой частоты с регистратором. Аналог соде
ржит сле­дующие признаки, совпадающие с существенными признаками заяв­ляемого изобретения: сопло, расположенное над поверхностью жидко­сти и соединённое с источником газа, измеритель углубления, в центре торца которого установлено сопло, измеритель ёмкости, регистратор. Недостатками рассмотренного устройства являются невысокая точ­ность измерения поверхностного натяжения, обусловленная влиянием изменения расхода газа, подаваемого в со
пло, на результат измерений,
и отсутствие контроля плотности и вязкости жидкости.
Указанные недостатки, частично устранены в устройстве для кон­троля физико-химических свойств жидкости (А. с. № 1824537 СССР, кл. G01N 11/16. Устройство для контроля физико-механических свойств жидкости / М. М. Мордасов // Опубликовано 30.06.1993, Бюл. № 24), содержащем сопло, расположенное над поверхностью жидкости и со­единённое с источником ра
схода газа, выполненным в виде пневмати­ческой ёмкости переменного объёма, соединённой с механизмом из­менения её объёма, измеритель размеров углубления, выполненный в виде двухобкладочного одностороннего ёмкостного преобразовате­ля, в центре торца которого установлено сопло, внутренняя обкладка которого заземлена, а внешняя подключена через разделительную ёмкость к потенциальному выходу генератора выс
окой частоты и вхо­ду детектора, соединённого через фильтр низкой частоты с регистра­тором. Такие признаки прототипа, как наличие сопла, расположенного над поверхностью жидкости и соединённого с источником расхода газа, выполненным в виде пневматической ёмкости переменного объ­ёма, соединённой с механизмом изменения её объёма, измерителя раз­меров углубления, выполненного в виде двухобклад
очного односто-
роннего ёмкостного преобразователя, в центре торца которого уста-
67
новлено сопло, измерителя ёмкости, регистратора, совпадают с суще­ственными признаками заявляемого устройства.
Устройство, принятое за прототип, обладает ограниченными функциональными возможностями, вследствие невозможности кон­троля вязкости жидкости.
Технической задачей является расширение функциональных воз­можностей и повышение точности за счёт обеспечения совокупного измерения вязкости, плотности и поверхностного натяжения контро­лируемой жидкости.
Сущность изобретения зак
лючается в том, что в способе на по­верхность жидкости воздействуют струёй газа, вытекающей из сопла с постоянной скоростью, прекращают воздействие газовой струи, из­меряют параметры углубления и скорость изменения параметров уг­лубления ёмкостными методами, о величинах поверхностного натяже­ния и плотности судят по значениям ёмкости преобразователя, полу­ченным во время обр
азования углубления, о величине вязкости судят по значениям скорости изменения ёмкости преобразователя, получен­ным как во время образования углубления, так и во время восстанов­ления поверхности жидкости, а в устройство дополнительно включены блок управления, запоминающий блок, дифференцирующий блок, вы­числительный блок, при этом вход дифференцирующего блока и пер­вый вход запо
минающего блока соединены с выходом измерителя ёмкости, вход которого соединён с измерителем размеров углубления, выход дифференцирующего блока подключён к первому входу блока управления, два выхода блока управления подключены к входам испол­нительного механизма, а третий – ко второму входу запоминающего блока и к первому входу вычислительного блока, первый выход которо­го подключён ко второму входу блока уп
равления и к первому входу регистратора, а второй – ко второму входу регистратора, выход запоми­нающего блока соединён со вторым входом вычислительного блока.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства. Устройство контроля физико-химических свойств жидкости со-
держит расположенный над поверхностью контролируемой жидко-
1 ёмкостный преобразователь 2, в центре которого установлено
сти
3, подключённое к пневматической ёмкости переменного объё-
сопло ма, выполненной в виде сильфона ствляет исполнительный механизм формирует на поверхности жидкости образователь соединён с входом рующего блока
2 подключён к измерителю ёмкости 7, выход которого
8 запоминающего блока 9 и входу дифференци-
10. Выход дифференцирующего блока 10 соединён с
4. Деформацию сильфона 4 осуще-
5. Выходящая из сопла 3 струя газа 1 углубление 6. Ёмкостной пре-
68
входом 11 блока управления 12. Выходы 13 и 14 блока управления 12 подключены, соответственно, к входам
5. Выход 17 блока управления 12 подключён к входу 18 запоми-
низма нающего блока числительного блока Выход
22 вычислительного блока 20 подключён к входу 23 блока
управления с выходом
9 и входу 19 вычислительного блока 20. Вход 21 вы-
20 подключён к выходу запоминающего блока 9.
12 и входу 24 регистратора 25, вход 27 которого соединён
26 вычислительного блока 20.
15 и 16 исполнительного меха-
Устройство контроля физико-химических свойств жидкости ра­ботает следующим образом. Преобразователь ном расстоянии
h от поверхности контролируемой жидкости 1. Пуск
2 размещают на задан-
измерительного устройства осуществляют подачей на его вход элек­трического питания. В начальный момент времени исполнительный механизм
5 не осуществляет деформацию сильфона 4 и поверхность
жидкости не подвержена силовому воздействию струи воздуха. Вели-
C
чина ёмкости
U
сигнал
измерителя ёмкости 7 пропорциональный ёмкости C0 преоб-
7
разователя симости от величины скорости изменения входного сигнала
преобразователя 2 остаётся неизменной. Выходной
0
2 поступает на вход дифференцирующего блока 10. В зави-
U
и поро-
7
га срабатывания δ формирующего элемента дифференцирующего бло-
10, на его выходе устанавливается сигнал
ка
=
U
10
⎧ ⎪
⎪ ⎨
⎪ ⎪
dU
7
, если ,0
δ
dt
dU
dt
7
. если ,1
δ<
Таким образом, при значении ёмкости C преобразователя 2, рав-
C
= const на выходе дифференцирующего блока 10, устанавлива-
ном
0
U
ется сигнал
= 1. Значение C0 определяется диэлектрической про-
10
ницаемостью ε контролируемой жидкости, зависящей в свою очередь от плотности ρ.
Блок управления
U
нала
= 1 формирует сигналы U13 = 1, U14 = 0, U17 = 1 на выходах 13,
10
12 под действием поступившего на вход 11 сиг-
14, 17 соответственно.
При наличии на входе
18 сигнала U
= 1 запоминающий блок 9
17
через равные интервалы времени записывает поступающие на вход
U
значения сигнала ные ёмкости
C преобразователя 2.
Под действием сигналов ственно, на входы
с выхода измерителя ёмкости 7, пропорциональ-
7
U
= 1, U14 = 0, поступивших, соответ-
13
15 и 16 исполнительного механизма 5, происходит
8
69
сжатие сильфона 4 с постоянной скоростью wдс. На выходе сопла 3 формируется струя воздуха. Скорость воздуха в струе равна
w =
2
D
w
,
дс
2
d
где D – диаметр сильфона; d – диаметр сопла.
На поверхности жидкости ется углубление
6. Ёмкость преобразователя 2 изменяется вследствие
1 под действием струи воздуха образу-
вытеснения струёй воздуха жидкости из области действия электриче­ского поля. После достижения статического режима взаимодействия
струи воздуха с поверхностью жидкости, при котором
ходе дифференцирующего блока
10 установится сигнал U
действием которого на выходе блока управления
U
налы
низм сопла сти ренцирующего блока
12 сформирует сигналы U
налов блока ким образом, в запоминающем блоке кости преобразователя
= 0, U14 = 1, U17 = 1.
13
U
Под действием сигналов
= 0, U14 = 1 исполнительный меха-
13
5 осуществляет растяжение сильфона 4. Струя воздуха на выходе
3 отсутствует, происходит восстановление поверхности жидко-
1. После восстановления поверхности жидкости на выходе диффе­10 установится сигнал U
= 0, U14 = 0, U17 = 0.
13
Исполнительный механизм
U
= 0, U14 = 0. При поступлении на вход 18 запоминающего
13
9 сигнала U
= 0 запись значений сигнала U7 прекращается. Та-
17
5 останавливается под действием сиг-
= 1, блок управления
10
9 хранится зависимость C(t) ём-
2 от времени в интервале от момента начала
dC
12 формируются сиг-
dt
, на вы-
0=
= 1, под
10
сжатия сильфона до момента окончания восстановления поверхности.
Под действием поступившего на вход
лительный блок
20 на основании данных, поступающих на вход 21 с
выхода запоминающего блока
19 сигнала U
9, производит расчёт физико-
= 0 вычис-
17
химических свойств жидкости. По окончании работы вычислительный
20 сформирует на выходе 22 сигнал U
блок ступившего на вход
24 сигнала U
ния поступившими на вход
= 1 регистратор 25 обновит показа-
22
27 с выхода 26 вычислительного блока 20
вычисленными значениями физико-химических свойств жидкости
Поступившим на вход
мирует сигналы
U
= 1, U14 = 0, U17 = 1 и цикл измерения повторится.
13
23 сигналом U
= 1. Под действием по-
22
= 1 блок управления фор-
22
1.
Определение физико-химических свойств жидкости производят
по записанным через равные промежутки времени в запоминающий
9 значениям, пропорциональным ёмкости C преобразователя 2
блок
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]